ＦＦＳ型ＴＦＴ－ＬＣＤ阵列基板及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种ＦＦＳ型ＴＦＴ－ＬＣＤ阵列基板及其制造方法，阵列基板包括形成在基板上并限定了像素区域的栅线和数据线，所述像素区域内形成有像素电极、薄膜晶体管和与所述像素电极形成边缘电场的公共电极，还包括由金属薄膜材料制备的黑矩阵，所述黑矩阵与所述公共电极连接。制造方法包括：形成包括栅线、数据线、像素电极和薄膜晶体管的图形；形成包括公共电极和黑矩阵的图形，所述黑矩阵由金属薄膜材料制备，并与所述公共电极连接。本发明专利技术通过将黑矩阵图形设置在阵列基板上，且黑矩阵与公共电极连接，使黑矩阵不仅可以有效遮挡漏光区域，而且可以作为公共电极的连接总线，有效解决了现有结构生产成本高和公共电极延迟的技术缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种薄膜晶体管液晶显示器及其制造方法，尤其是一种FFS型 TFT-LCD阵列基板及其制造方法。
技术介绍
在薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilm Transistor Liquid Crystal Display,简称 TFT-LCD)产品中，边缘场开关技术(Fringe Field Switching，简称FFS)是最近几年出现的可以改善LCD画质的技术之一，能同时实现高穿透性与大视角等要求。目前，现有 技术FFS型TFT-LCD的主体结构包括对盒在一起并将液晶夹设其间的阵列基板和彩膜基 板，阵列基板上形成有栅线、数据线、像素电极、薄膜晶体管和条状结构的公共电极， 彩膜基板上形成有彩色树脂图形和黑矩阵图形，黑矩阵图形主要用于遮挡漏光区域。早期的FFS型TFT-LCD结构中，彩膜基板上黑矩阵图形通常采用树脂材料制 备，黑矩阵宽度的设计主要考虑阵列基板上数据线的宽度。随着开口率要求的不断提 高，数据线的宽度变窄，树脂材料的黑矩阵逐渐成为阻碍开口率增加的主要因素。为 提高开口率，现有技术提出了一种采用金属材料制备黑矩阵图形的技术方案，虽然可 以减小黑矩阵宽度，但对于FFS型工作模式，金属黑矩阵会产生电场扭曲现象，影响 TFT-LCD的显示质量。为克服电场扭曲现象，现有技术提出了一种将彩膜基板上黑矩阵 与阵列基板上公共电极电连接的解决方案，具体地做法是在制备彩膜基板和阵列基板 时，分别在覆盖层上开设过孔形成传输点(transfer dot)，通过传输点将彩膜基板上黑矩阵 与阵列基板上公共电极导通。实际使用表明，该解决方案不仅存在生产成本高的缺陷，而且还存在公共电极 延迟等缺陷。由于传输点制作需要增加薄膜构图的生产设备，需要增加工艺流程，因 此造成生产成本增加。由于公共电极和黑矩阵分别位于不同的基板上，且通过传输点连 接，因此这种结构形式造成了公共电极的严重延迟，在诸如大尺寸显示和液晶电视等领 域中无法使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种FFS型TFT-LCD阵列基板及其制造方法，有效解决现 有结构生产成本高和公共电极延迟的技术缺陷。为实现上述目的，本专利技术提供了一种FFS型TFT-LCD阵列基板，包括形成在基 板上并限定了像素区域的栅线和数据线，所述像素区域内形成有像素电极、薄膜晶体管 和与所述像素电极形成边缘电场的公共电极，还包括由金属薄膜材料制备的黑矩阵，所 述黑矩阵与所述公共电极连接。所述薄膜晶体管包括栅电极、有源层、源电极和漏电极，所述栅电极与栅线连 接，并形成在基板上；栅绝缘层形成在栅线和栅电极上并覆盖整个基板；包括半导体层 和掺杂半导体层的有源层形成在栅绝缘层上并位于栅电极的上方；像素电极形成在栅绝缘层上并位于像素区域内；源电极的一端位于有源层上，另一端与数据线连接，漏电极 的一端位于有源层上，另一端与像素电极连接，源电极与漏电极之间形成TFT沟道区 域；钝化层形成在上述构图上并覆盖整个基板。所述公共电极为数个依次排列的电极条并形成在所述钝化层上，所述黑矩阵形 成在上述构图上。进一步地，所述公共电极和黑矩阵由采用普通掩模板的二次构图工艺 或采用半色调或灰色调掩模板的一次构图工艺形成。所述黑矩阵形成在所述钝化层上，所述公共电极为数个依次排列的电极条并形 成在上述构图上。进一步地，所述黑矩阵和公共电极由采用普通掩模板的二次构图工艺 形成。在上述技术方案基础上，所述黑矩阵位于所述栅线和/或数据线的上方。所述黑矩阵位于所述薄膜晶体管的上方。所述黑矩阵表面设置有防反射层。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种FFS型TFT-LCD阵列基板制造方法，包 括在基板上形成包括栅线、数据线、像素电极和薄膜晶体管的图形；在完成前述步骤的基板上形成包括公共电极和黑矩阵的图形，所述黑矩阵与所 述公共电极连接。所述在基板上形成包括栅线、数据线、像素电极和薄膜晶体管的图形包括在基板上沉积栅金属薄膜，通过构图工艺形成包括栅线和栅电极的图形；在完成前述步骤的基板上依次沉积栅绝缘层、半导体薄膜和掺杂半导体薄膜， 通过构图工艺形成包括有源层的图形，有源层包括半导体层和掺杂半导体层，形成在栅 绝缘层上并位于栅电极的上方；在完成前述步骤的基板上沉积透明导电薄膜，通过构图工艺形成包括像素电极 的图形；在完成前述步骤的基板上沉积源漏金属薄膜，通过构图工艺形成包括数据线、 源电极、漏电极和TFT沟道区域的图形，所述源电极的一端位于有源层上，另一端与数 据线连接，所述漏电极的一端位于有源层上，另一端与像素电极直接连接，所述源电极 与漏电极之间形成TFT沟道区域。在上述技术方案基础上，所述形成包括公共电极和黑矩阵的图形包括在完成前述步骤的基板上沉积钝化层和透明导电薄膜，采用普通掩模板通过构 图工艺形成包括公共电极的图形，所述公共电极为数个依次排列的电极条；在完成前述步骤的基板上沉积黑矩阵金属薄膜，采用普通掩模板通过构图工艺 形成包括黑矩阵的图形，所述黑矩阵与公共电极连接。在上述技术方案基础上，所述形成包括公共电极和黑矩阵的图形包括在完成前述步骤的基板上首先沉积钝化层，然后连续沉积透明导电薄膜和黑矩 阵金属薄膜；在黑矩阵金属薄膜上涂覆一层光刻胶；采用半色调或灰色调掩模板对光刻胶进行曝光，显影后使光刻胶形成光刻胶完 全保留区域、光刻胶完全去除区域和光刻胶部分保留区域。其中光刻胶完全保留区域对应于黑矩阵图形所在区域，光刻胶部分保留区域对应于公共电极图形所在区域，光刻胶 完全去除区域对应于上述图形以外的区域；通过第一次刻蚀工艺刻蚀掉光刻胶完全去除区域的黑矩阵金属薄膜和透明导电 薄膜，形成包括黑矩阵的图形；通过灰化工艺去除光刻胶部分保留区域的光刻胶，暴露出该区域的黑矩阵金属 薄膜；通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶部分保留区域的黑矩阵金属薄膜，形成 包括公共电极的图形；剥离剩余的光刻胶。在上述技术方案基础上，所述形成包括公共电极和黑矩阵的图形包括在完成前述步骤的基板上沉积钝化层和黑矩阵金属薄膜，采用普通掩模板通过 构图工艺形成包括黑矩阵的图形；在完成前述步骤的基板上沉积透明导电薄膜，采用普通掩模板通过构图工艺形 成包括公共电极的图形，所述公共电极为数个依次排列的电极条，所述公共电极与黑矩 阵连接。本专利技术提供了一种FFS型TFT-LCD阵列基板及其制造方法，通过将黑矩阵图 形设置在阵列基板上，且黑矩阵与公共电极连接，使黑矩阵不仅有效遮挡漏光区域，而 且作为公共电极的连接总线，有效解决了现有结构生产成本高和公共电极延迟的技术缺 陷。由于金属薄膜材料的黑矩阵形成在栅线、数据线、源电极和漏电极的上方，因此可 以有效减小黑矩阵宽度，提高开口率。由于黑矩阵和公共电极均设置在阵列基板上且直 接连接，因此完全消除了现有结构存在的公共电极延迟的缺陷，可以广泛应用于大尺寸 显示和液晶电视等领域。由于在阵列基板上制备黑矩阵图形可以采用现有工艺设备和工 艺流程，不需要增加额外的生产设备，同时减少了在彩膜基板上制备黑矩阵图形的设备 和工艺，因此本专利技术有效降低了生产成本。附图说明图1为本专利技术FFS型TFT-LCD阵列基板第一实施例的平面图；图2为图1中A1-A1向的剖面图；图3为图1中B1-B1向的剖面图；图4为本专利技术FFS型TFT-LCD阵列基板第一实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＦＦＳ型ＴＦＴ－ＬＣＤ阵列基板，包括形成在基板上并限定了像素区域的栅线和数据线，所述像素区域内形成有像素电极、薄膜晶体管和与所述像素电极形成边缘电场的公共电极，其特征在于，还包括由金属薄膜材料制备的黑矩阵，所述黑矩阵与所述公共电极连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金原奭，金永珉，金馝奭，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，成都京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11